Biomaterials, interfaces and biomicrosystems - Interactive curriculae of TU Ilmenau
The interactive curriculae provide information on the degree programmes offered by the TU Ilmenau.
Please refer to the respective study and examination rules and regulations for the legally binding curricula (Annex Curriculum).
You can find all details on planned lectures and classes in the course catalogue.
Please note that this page is no longer updated. All modules and study plans from PO version 2021 onwards (Bachelor and Master study programs) are now available on the Campus Portal.
| module properties Biomaterials, interfaces and biomicrosystems in degree program Master Biotechnische Chemie 2020 | |
|---|---|
| module number | 200473 |
| examination number | 2400825 |
| department | Department of Mathematics and Natural Sciences |
| ID of group | 2432 (Biotechnische Mikro- und Nanosysteme für die Lebenswissenschaften) |
| module leader | apl. Prof. Dr. Uwe Ritter |
| term | winter term only |
| language | Deutsch |
| credit points | 10 |
| on-campus program (h) | 101 |
| self-study (h) | 199 |
| obligation | elective module |
| exam | oral examination performance, 45 minutes |
| details of the certificate | |
| link to Moodle course | |
| teacher | Prof. Dr. Heinrich |
| signup details for alternative examinations | |
| maximum number of participants | |
| previous knowledge and experience | Grundvorlesung in Mathematik, Experimentalphysik, Chemie und Werkstoffwissenschaften |
| learning outcome | Die Studierenden kennen vertiefte wissenschaftliche Grundlagen von Biomaterialien, Grenzflächen und Biomikrosysteme. Sie können plausible Prinzipien der Oberflächenchemie systematisieren und Biomaterialien und deren Oberflächenreaktionen als Wissenschaft theoretisch und praktisch durchdringen. Die Studierenden können Bedeutung der Grenzflächen insbesondere für die medizinische Anwendung bestimmen. Durch die Diskussion verschiedener Beispiele können Sie auf Basis von wissenschaftlichen, wirtschaftlichen und sozialen Kriterien eine Auswahl für geeignete Biomaterialien begründen. Die Vorlesungen und Seminare vermittelten die Fähigkeit, unterschiedliche Auffassungen zur Anwendung von Biomaterialien zu akzeptieren und anzuerkennen. Neben dem Vertreten der eigenen Überzeugung sind die Studenten auch in der Lage, andere Meinungen zuzulassen und im Kontext ihre eigene zu hinterfragen. Nach den experimentellen Praktika können die Studierenden verschiedene Experimente an Biomaterialien, Grenzflächen und Biomikrosystemen praktisch durchführen. Die Studierenden können
Versuchsreihen selbstständig planen und experimentelle Ergebnisse auswerten.
Sie können die Plausibilität experimenteller Daten überprüfen und
Schlussfolgerungen für die Auslegung des Biomaterials ableiten. Die Studierenden sind in der Lage Problemlösungen für einfache Biomikrosysteme in der Gruppe zu erarbeiten. Sie können, vermittelt durch das praktikum die von ihnen entwickelten Lösungen gemeinsam auf Fehler analysieren und korrigieren. |
| content | Vermittlung von grundlegenden Mechanismen der Adsorption von Biomolekülen (Proteine) sowie der Adhäsion von Zellen (Mikroorganismen, Säugerzellen) und Einführung in messtechnische Methoden und Konzepte zur quantitativen Erfassung der Proteinadsorption (CD + FTIR) und der Zelladhäsion (CLSM + AFM). Vermittlung eines Überblicks über die wichtigsten Arten nicht-kovalenter Kräfte und Energien in wässrigen Medien. Ableitung von makroskopischen Wechselwirkungen auf der Basis von Molekülwechselwirkungen und Vermittlung der Grundlagen zu den wichtigsten messtechnischen Methoden zur Bestimmung von Ober- und Grenzflächenkräften (Kontaktwinkelmessungen, elektrokinetische Messungen, kraftspektroskopische Messungen). Vermittlung der wesentlichsten Grundlagen für das Verständnis von Benetzungstheorien sowie hydrophober und hydrophiler Wechselwirkungen. Vermittlung eines Überblicks über die wichtigsten Themenfelder der Biomaterialwissenschaften Bestimmung der funktionsbestimmenden Oberflächen- und Struktureigenschaften Vermittlung eines Überblicks über grundlegende Verfahren der Charakterisierung und Funktionalisierung von Biomaterialoberflächen Struktur-Eigenschaftsbeziehungen von Proteinen und Polysachariden und ihr Einsatz als Materialien in der Biotechnologie Typen, Aufbau, Struktur-Eigenschaftsbeziehungen von Zellen und Geweben (ECM, Zell-Zell- und Zell-Biomaterial Kommunikation) Immunologische Grundlagen (Zellen des Immunsystems, Mechanismen der Immunabwehr) Darstellung der grundlegenden Mechanismen der Wundheilung und der Fremdkörperreaktion |
| media of instruction and technical requirements for education and examination in case of online participation | Tafel, Folien, Beamer-Präsentation, Handouts |
| literature / references | K.C. Dee, D.A. Puleo, R. Bizios: Tissue-Biomaterial Interactions. John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, New Jersey: 2002 B.D. Ratner, A.S. Hoffmann, F.J. Schoen, J.E. Lemons: Biomaterials Science: An Introduction to Materials in Medicine. Elsevier Academic Press, San Diego: 2004 Park, J.B.: Biomaterials Science and Engineering, Plenum Press, New York: 1984 Shi, D.: Biomaterials and Tissue Engineering, Springer-Verlag Berlin Heidelberg: 2004 |
| evaluation of teaching | |